人教物理模塊綜合測試題

1、人教版物理3-5模塊綜合測試題本試卷分為第卷(選擇題)和第卷(非選擇題)兩部分，滿分100，考試時間60分鐘。第卷(選擇題共40分)一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分。)1關(guān)于粒子的散射實驗，下述不正確的是()A粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中有正電荷B粒子發(fā)生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作用C只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射的原因是原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個很小的核上D相同條件下，換用原子序數(shù)越小的物質(zhì)做實驗，沿同一偏轉(zhuǎn)角散射的粒子

2、就越少2放射性同位素鈷60能放出較強的射線，其強度容易控制，這使得射線得到廣泛應(yīng)用。下列選項中，屬于射線的應(yīng)用的是()A醫(yī)學上制成刀，無需開顱即可治療腦腫瘤B機器運轉(zhuǎn)時常產(chǎn)生很多靜電，用射線照射機器可將電荷導入大地C鋁加工廠將接收到的射線信號輸入計算機，可對薄鋁板的厚度進行自動控制D用射線照射草莓、荔枝等水果，可延長保存期3一質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)t時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v。在此過程中()A地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為mv2B地面對他的沖量為mvmgt，地面對他做的功為零C地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2D地面對他的沖量為mvmgt，地

3、面對他做的功為零42009年高考上海單科卷光電效應(yīng)的實驗結(jié)論是：對于某種金屬()A無論光強多強，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B無論光的頻率多低，只要光照時間足夠長就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C超過極限頻率的入射光強度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越小D超過極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動能就越大52010年高考四川理綜卷用波長為2.0×107 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來的光電子中最大的動能是4.7×1019 J。由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h6.63×1034 J·s，光速c3.0×108 m/s，結(jié)果取兩

4、位有效數(shù)字)()A5.5×1014 HzB7.9×1014 HzC9.8×1014 Hz D1.2×1015 Hz6一炮艇在湖面上勻速行駛，突然從船頭和船尾同時向前和向后各發(fā)射一發(fā)炮彈，設(shè)兩炮彈的質(zhì)量相同，相對于地的速率相同，牽引力、阻力均不變，則船的動量和速度的變化情況是()A動量不變，速度增大 B動量變小，速度不變C動量增大，速度增大 D動量增大，速度減小7為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺，測得1小時內(nèi)杯中水位上升了45 mm。查詢得知，當時雨滴豎直下落速度約為12 m/s，據(jù)此估算該壓強約為(設(shè)雨滴撞擊

5、睡蓮葉后無反彈，不計雨滴重力，雨水的密度為1×103 kg/m3)()A0.15 Pa B0.54 PaC1.5 Pa D5.4 Pa 8. 2010年高考江蘇單科卷研究光電效應(yīng)的電路如圖Z1所示。用頻率相同、強度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽極A吸收，在電路中形成光電流。下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖像中，正確的是()圖Z192009年高考天津理綜卷下列說法正確的是()A.7NHCHe是衰變方程B.HHHe是核聚變反應(yīng)方程C.UThHe是核裂變反應(yīng)方程D.HeAlPn是原子核的人工轉(zhuǎn)變方程10.氫原子能級的示意圖如圖Z2所示，大

6、量氫原子從n4的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光a，從n3的能級向n2的能級躍遷時輻射出可見光b，則()圖Z2A氫原子從高能級向低能級躍遷時可能會輻射出射線B氫原子從n4的能級向n3的能級躍遷時會輻射出紫外線C在水中傳播時，a光較b光的速度小D氫原子在n2的能級時可吸收任意頻率的光而發(fā)生電離第卷(非選擇題共60分)二、填空題。(共4小題，每小題5分，共20分。把答案直接填寫在題中橫線上，不要求寫出演算過程。)11(5分)2010年高考江蘇單科卷鈉金屬中的電子吸收光子的能量，從金屬表面逸出，這就是光電子。光電子從金屬表面逸出的過程中，其動量的大小_(選填“增大”、“減小”或“不變”)，原因是_

7、。12(5分)激光器是一個特殊的光源，它發(fā)出的光便是激光。紅寶石激光器發(fā)射的激光是不連續(xù)的一道一道的閃光，每道閃光稱為一個光脈沖?，F(xiàn)有一紅寶石激光器，發(fā)射功率為P1.0×1010 W，所發(fā)射的每個光脈沖持續(xù)的時間為t1.0×1011 s，波長為793.4 nm，則每列光脈沖的長度l是_m，其中含有的能量子數(shù)N是_。13(5分)氫原子光譜譜線波長遵循公式R，R為里德伯常量，賴曼系是從高能級向基態(tài)躍遷時產(chǎn)生的，巴耳末系是從高能級向第二能級躍遷時產(chǎn)生的，帕邢系是從高能級向第三能級躍遷時產(chǎn)生的，則各線系的第一條譜線的波長之比為_。14. (5分)在衰變中常伴有一種稱為“中微子”的粒

8、子放出。中微子的性質(zhì)十分特別，因此在實驗中很難探測。1953年，萊尼斯和柯文建造了一個由大水槽和探測器組成的實驗系統(tǒng)，利用中微子與水中H的核反應(yīng)，間接地證實了中微子的存在。(1)中微子與水中的H發(fā)生核反應(yīng)，產(chǎn)生中子(n)和正電子(e)，即中微子Hne，可以判定，中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)分別是_。(填寫選項前的字母)A0和0 B0和1C1和0 D1和1(2)上述核反應(yīng)產(chǎn)生的正電子與水中的電子相遇，與電子形成幾乎靜止的整體后，可以轉(zhuǎn)變?yōu)閮蓚€光子()，即ee2。已知正電子和電子的質(zhì)量都為9.1×1031 kg，反應(yīng)中產(chǎn)生的每個光子的能量約為_ J。正電子與電子相遇不可能只轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子，原因

9、是_。三、計算題(共6小題，共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位。)15(6分)如圖Z3所示，一輕質(zhì)彈簧兩端各連一質(zhì)量為m的滑塊A和B，兩滑塊都置于光滑的水平面上。今有質(zhì)量為m/4的子彈以水平速度v0射入A中不再穿出，試分析彈簧在什么狀態(tài)下滑塊B具有最大動能，其值是多少？圖Z316. (6分)如圖Z4所示，一輛質(zhì)量為M的平板小車在光滑水平面上以速度v做直線運動，今在車的前端輕輕地放上一質(zhì)量為m的物體，物體放在小車上時相對于地面的速度為零，設(shè)物體與車之間的動摩擦因數(shù)為，為使物體不致從車上滑跌下去，車的長

10、度最短為多少？ 圖Z417(7分)一電子具有200 m/s的速率，動量的不確定范圍是0.01%，我們確定該電子位置時，有多大的不確定范圍？(電子質(zhì)量為9.1×1031 kg)18(7分)研究光電效應(yīng)規(guī)律的實驗裝置如圖Z5所示，光電管的陰極材料為金屬鉀，其逸出功為W02.25 eV，現(xiàn)用光子能量為10.75 eV的紫外線照射光電管，調(diào)節(jié)變阻器滑片位置，使光電流剛好為零。求：圖Z5(1)電壓表的示數(shù)是多少？(2)若照射光的強度不變，紫外線的頻率增大一倍，陰極K每秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)如何變化？到達陽極的光電子動能為多大？(3)若將電源的正負極對調(diào)，到達陽極的光電子動能為多大？19(7分)一個

11、容器中有2g氫氣，假設(shè)所有氫原子均處于第5能級，在向低能級躍遷時，求：(1)一共能輻射幾種光子？(2)若阿伏加德羅常數(shù)用NA表示，當所有氫原子都躍遷到基態(tài)時，輻射的光子總數(shù)為多少？20(7分)2009年12月28日，山東海陽核電站一期工程舉行開工儀式。工程規(guī)劃建設(shè)兩臺125萬千瓦的AP1 000三代核電機組。如果鈾235在中子的轟擊下裂變?yōu)镾r和Xe，質(zhì)量mu235.043 9 u，mn1.008 7 u，mSr89.907 7 u，mXe135.907 2 u。(1)寫出裂變方程：(2)求出一個鈾核裂變放出的能量；(3)若鈾礦石的濃度為3%，一期工程建成后，一年將消耗多少噸鈾礦石？一、選擇題

12、(本題共10小題，每小題4分，共40分。在每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯或不選的得0分。)1答案：A解析：原子顯電中性，而電子帶負電，所以原子中一定存在帶正電的物質(zhì)，但是湯姆孫的原子模型就不能解釋粒子的散射現(xiàn)象，所以粒子大角度散射的主要原因不能直接說是原子中正電荷的作用，而是正電荷集中在原子核中的原因，所以A選項錯誤，而B選項正確；只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度散射的結(jié)果證明原子存在一個集中所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量的很小的原子核，即C選項正確；使粒子發(fā)生大角度散射的原因是受到原子核的庫侖斥力，所以為使散射實驗現(xiàn)象更明顯，應(yīng)

13、采用原子序數(shù)大的金箔，若改用原子序數(shù)小的物質(zhì)做實驗，粒子受到原子核的庫侖斥力小， 發(fā)生大角度散射的粒子少，所以D選項正確，所以題中選不正確的答案為A選項。2答案：A、D解析：射線的電離作用很弱，不能使空氣電離成為導體，B錯誤；射線的穿透能力很強，薄鋁板的厚度變化時，接收到的信號強度變化很小，不能控制鋁板厚度，C錯誤。3答案：B解析：運動員受到兩個作用力：地面對他向上的作用力F和重力mg，根據(jù)動量定理有(Fmg)tmv，所以地面對他的沖量為Ftmvmgt，地面對他的作用力，因腳的位移為零，故做功為零，正確答案為B。4答案：A、D解析：根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律可知A正確，B、C錯誤。根據(jù)光電效應(yīng)方程mvh

14、W，頻率越高，初動能就越大，D正確。5答案：B解析：由愛因斯坦的光電方程hEkmW，而金屬的逸出功Wh0，由以上兩式得，鎢的極限頻率為：07.9×1014 Hz，B項正確。6答案：A解析：整個過程動量守恒，由于兩發(fā)炮彈的總動量為零，因而船的動量不變。又因為船發(fā)射炮彈后質(zhì)量減小，因此船的速度增大。7答案：A解析：由題中1小時內(nèi)水位上升45 mm，可知每一秒鐘水位上升的高度：h m，在t秒內(nèi)雨水對睡蓮葉面的沖量：ItmvV體v(S底h)v，可得雨滴對睡蓮葉面的壓強：phv0.15 Pa，故A正確。8. 答案：C解析：雖然入射光強度不同，但光的頻率相同，所以截止電壓相同；又因當入射光強時，

15、單位時間逸出的光電子多，飽和光電流大，所以選C。9答案：B、D解析：核反應(yīng)類型分四種，核反應(yīng)的方程特點各有不同，衰變方程的左邊只有一個原子核，右邊出現(xiàn)或粒子。聚變方程的左邊是兩個輕核反應(yīng)，右邊是中等原子核。裂變方程的左邊是重核與中子反應(yīng)，右邊是中等原子核。人工核轉(zhuǎn)變方程的左邊是氦核與常見元素的原子核反應(yīng)，右邊也是常見元素的原子核，由此可知B、D兩選項正確。10. 答案：C解析：射線是從原子核內(nèi)部放出的，A錯誤；紫外線的光子能量比可見光的光子能量大，從n4的能級向n3的能級躍遷時放出的光子能量小于可見光的光子能量，B錯誤；因a光頻率大于b光頻率，在水中傳播時的折射率na>nb，由波速v，故

16、va<vb，C正確；只有入射光的光子能量h|E2|時，才可使n2能級上的氫原子電離，D錯誤。二、填空題。(共4小題，每小題5分，共20分。把答案直接填寫在題中橫線上，不要求寫出演算過程。)11(5分)答案：減小光電子受到金屬表面層中力的阻礙作用(或需要克服逸出功)12(5分)解析：每列光脈沖的長度lct3×108×1.0×1011 m3×103 m。由光速公式c，能量子公式h及能量關(guān)系PtN得N個4.0×1017個。答案：3×1034.0×1017個13(5分)解析：賴曼系的第一條譜線RR巴耳末系的第一條譜線RR帕邢系

17、的第一條譜線RR故波長之比1 2 3 35 189 540。答案：35 189 54014. (5分)解析：(1)由質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒，可判斷中微子的質(zhì)量數(shù)和電荷數(shù)均為零。(2)正負電子相遇轉(zhuǎn)變?yōu)橐粚庾樱赡芰渴睾愫唾|(zhì)能方程得2mec22E故Emec29.1×1031×32×1016 J8.2×1014 J相遇前總動量為零，相遇后總動量也為零，故不可能轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€光子。答案：(1)A(2)8.2×1014總動量為零三、計算題(共6小題，共40分。解答時應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟。只寫出最后答案的不能得分。有數(shù)值計算的題，答案

18、中必須明確寫出數(shù)值和單位。)15(6分)解析：子彈與A碰撞時，因碰撞時間極短，且A用彈簧與B相連，故可認為此時刻B未參與此過程，則子彈與A組成的系統(tǒng)動量守恒。設(shè)碰撞子彈與A的共同速度為vA，則有(m/4)v0(mm/4)vA解得vAv0/5。此后，彈簧被壓縮，B被加速，顯然當彈簧再次恢復原長時，彈簧的彈性勢能為零，B有最大速度vBm，即有最大動能EkBm。在此過程并以速度vA運動的滑塊A與靜止滑塊B發(fā)生彈性碰撞，應(yīng)用彈性正碰的結(jié)論，立刻得到：vBm·v0。EkBmm2mv答案：當彈簧第一次恢復原長時mv16. (6分)解析：設(shè)車的最短長度為L，物體滑到車的末端時，恰好與車保持相對靜止

19、，即跟車有共同速度v，車和物體組成的系統(tǒng)動量守恒，故有：Mv(Mm)v。由動能關(guān)系得：mgLMv2(Mm)v2解得L。答案：17(7分)解析：由不確定性關(guān)系xp得：電子位置的不確定范圍x m2.90×103 m。)答案：x2.90×103 m18(7分)解析：(1)由光電效應(yīng)方程EkhW0得光電子最大初動能Ek8.50 eV光電管兩端加有反向電壓，光電子由K向A減速運動。由動能定理eUEkAEk因EkA0，則U8.50 V。(2)設(shè)光的強度為nh，光強不變，頻率增大一倍，則每秒入射的光子數(shù)n減為原來的一半，陰極K每秒內(nèi)逸出的光電子數(shù)也減為原來的一半，由光電效應(yīng)方程得光電子的最大初動能EkhW02hW019.25 eV電子由陰極向陽極